Тэхнічныя характарыстыкі, мадыфікацыі працэсу і кіраўніцтва па інжынерным ужыванні ўшчыльняльнікаў з ПТФЭ

У сучаснай прамысловай тэхніцы кантролю вадкасцей і герметызацыі традыцыйныя гумовыя і эластамерныя ўшчыльняльнікі ўсё часцей дэманструюць свае абмежаванні з-за моцнай каразійнасці асяроддзя, рэзкіх ваганняў тэмпературы сістэмы і распаўсюджанасці ўмоў эксплуатацыі пад высокім ціскам.Ушчыльняльнікі з політэтрафторэтылену (ПТФЭ)— звычайна называюць «Каралём пластмас» — сталі незаменнымі кампанентамі ўшчыльнення стрыжняў у нафтахімічнай прамысловасці, вытворчасці паўправаднікоў, медыцынскіх прыладах і высокадакладным абсталяванні дзякуючы сваёй беспрэцэдэнтнай хімічнай інертнасці, надзвычай шырокаму дыяпазону тэмператур і надзвычай нізкаму каэфіцыенту трэння.

1. Асноўныя перавагі прадукцыйнасці матэрыялу PTFE

Здольнасць PTFE-ўшчыльняльнікаў падтрымліваць стабільную працу ў экстрэмальных умовах абумоўлена ў першую чаргу моцнымісувязі C–Fу іх малекулярнай структуры:

• Вельмі шырокі дыяпазон тэмпературСтабільна працуе зад -200°C да +260°C, якія апрацоўваюць як крыягенныя асяроддзя з вадкім азотам, так і высокатэмпературную пару або цеплавое масла.

• Выключная хімічная стабільнасцьПраяўляе поўную хімічную інертнасць практычна да ўсіх моцных кіслот, асноў, магутных акісляльнікаў і арганічных растваральнікаў, за выключэннем расплаўленых шчолачных металаў і элементарнага фтору пры высокай тэмпературы і ціску.

• Самазмазвальная з нізкім трэннемМае вельмі нізкі каэфіцыент дынамічнага і статычнага трэння (0,04–0,10), забяспечваючы плаўную працу ў сухіх або незмазаных умовах і прадухіляючы з'яву заедзення і праслізгвання.

• Устойлівасць да атмасферных уздзеянняў і нізкае водапаглынаннеДэманструе выдатную ўстойлівасць да атмасферных уздзеянняў, радыяцыі і практычна нулявое водапаглынанне, захоўваючы свае характарыстыкі пры працяглым захоўванні і эксплуатацыі.

2. Абмежаванні Virgin PTFE і тэхналогій мадыфікацыі

Нягледзячы на ​​тое, што чысты PTFE валодае выдатнымі фізічнымі і хімічнымі ўласцівасцямі, яго высокая цякучасць у халодных умовах (паўзучасць), нізкая зносаўстойлівасць і недастатковая трываласць на расцяжэнне абмяжоўваюць яго непасрэднае выкарыстанне ў прымяненнях з высокім ціскам або з высокай хуткасцю зваротна-паступальным рухам. Каб палепшыць яго агульныя механічныя характарыстыкі,запоўненая мадыфікацыяшырока выкарыстоўваецца ў інжынерыі:

3. Тыповыя канструкцыі ўшчыльняльнікаў з ПТФЭ і іх інжынернае прымяненне

Дзякуючы спалучэнню тэхналогій мадыфікацыі з дакладнай апрацоўкай, ушчыльненні з ПТФЭ ператварыліся ў некалькі класічных прамысловых структурных формаў:

1. Ушчыльняльнікі з спружынным узбуджэннем (Omniseal / Variseal)

• Структурны складСкладаецца з вонкавага мадыфікаванага ўшчыльняльнага пакрыцця з PTFE ў спалучэнні з унутранай каразійна-ўстойлівай металічнай спружынай (напрыклад, V-вобразнай, U-вобразнай або C-вобразнай).

• Механізм двайной абароны:

  • Мадыфікаваны ўшчыльняльнік з ПТФЭНепасрэдна кантактуе з ушчыльняльнай асяроддзем і металічнымі спалучанымі дэталямі (вал/адтуліна), забяспечваючы нізкатрэнную, каразійна-ўстойлівую дынамічную або статычную кантактную паверхню.

  • Металічная спружынаУсталёўваецца ўнутры абалонкі для забеспячэння бесперапыннага, пастаяннага папярэдняга нацяжэння спружыны, эфектыўна кампенсуючы зніжэнне сілы ўшчыльнення, выкліканае зносам, зменамі тэмпературы або халодным цячэннем (паўзучасцю) ПТФЭ.

• Прынцып працыВыкарыстоўвае ўнутраную спружыну для пачатковага папярэдняга нацяжэння ў спалучэнні з ціскам сістэмнай вадкасці для дасягнення самагерметызацыі.

• ПрыкладанніКрыягенныя клапаны для СПГ, гідраўлічныя клапаны для аэракасмічнай прамысловасці, абсталяванне для травлення паўправаднікоў і іншыя экстрэмальныя ўмовы.

2. Камбінаваныя ўшчыльняльнікі (глідарныя кольцы / ступеністыя ўшчыльняльнікі)

• Структурныя асаблівасціСкладаецца з ступенчатага кольца з ПТФЭ ў спалучэнні з гумовым ушчыльняльным кольцам, якое забяспечвае пругкі папярэдні націск.

• Прынцып працыУшчыльняльнае кольца забяспечвае стабільную радыяльную пругкасць, прыціскаючы ўшчыльняльнае кольца з ПТФЭ да ўшчыльняльнай паверхні, падтрымліваючы цэласнасць герметызацыі пры высокім ціску, адначасова выкарыстоўваючы ПТФЭ для мінімізацыі зваротна-паступальнага трэння.

• ПрыкладанніГалоўныя гідраўлічныя цыліндры для экскаватараў, заціскныя цыліндры для ліццёвых машын і ўшчыльненні поршня/штока поршня гідраўлічных цыліндраў.

3. Пракладкі з пашыранага PTFE (ePTFE)

• Структурныя асаблівасціУтвараецца з дапамогай спецыяльнага працэсу расцяжэння, які стварае сітаватую мікравалакністую сеткаватую структуру.

• Прынцып працыЗахоўвае поўную хімічную ўстойлівасць PTFE, адначасова атрымліваючы найвышэйшую гнуткасць і супраціўленне паўзучасці, ідэальна прылягаючы да шурпатых або няроўных паверхняў фланцаў.

• ПрыкладанніЭмаляваныя рэактары, фланцы са шкляных трубаправодаў і герметызацыя рэзервуараў для захоўвання моцных кіслот/шчолачаў.

4. Праектаванне, апрацоўка і практыка ўстаноўкі

• Дакладная апрацоўкаПТФЭ мае нізкую цеплаправоднасць і высокі каэфіцыент цеплавога пашырэння. Падчас апрацоўкі неабходныя вострыя рэжучыя інструменты і эфектыўны тэрмакантроль, каб прадухіліць перавышэнне памерных дапушчэнняў з-за лакальнага перагрэву.

• Канструкцыя пазы і фаскіПры зборцы ўшчыльненняў з ПТФЭ канец вала і ўваход у пазу павінны мецьФаска на ўваходзе 15°–30°старанна выдаліўшы ўсе задзірыны, каб прадухіліць пашкоджанне ўшчыльняльных аблямоўак з ПТФЭ вострыя краю.

• Спецыялізаваныя інструменты для ўстаноўкіДля камбінаваных ушчыльненняў з ПТФЭ ў закрытых канаўках,спецыялізаваныя інструменты для пашырэння і змены памерунеабходна выкарыстоўваць падчас усталёўкі. Пасля таго, як кампанент з ПТФЭ пашыраецца і ўстаўляецца ў пазу, муфта для змены памеру аднаўляе свае першапачатковыя памеры, каб падтрымліваць неабходнае пачатковае напружанне ўшчыльнення.

Па меры развіцця новых матэрыялаў і вытворчых працэсаў, мадыфікаваныя ўшчыльняльнікі з ПТФЭ працягваюць развівацца ў напрамку высокага ціску, высокай частаты, ультранізкай тэмпературы і нулявога забруджвання, служачы жыццёва важнымі базавымі кампанентамі для сучаснага высакаякаснага абсталявання.